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集成电路制造技术的演进—前段、中段、后段工艺
来源:整理综合自《集成电路产业全书》 | 作者:Belle | 发布时间: 2022-09-06 | 32 次浏览 | 分享到:

集成电路制造工艺一般分为前段(Front End of Line, FEOL)和后段(Back End of Line, BEOL)。前段工艺一般是指晶体管等器件的制造过程,主要包括隔离、栅结构、源漏、接触孔等形成工艺。后段工艺主要是指形成能将电信号传输到芯片各个器件的互连线,主要包括互连线间介质沉积、金属线条形成、引出焊盘(Contact)制备工艺为分界线。接触孔是为连接首层金属互连线和衬底器件而在硅片垂直方向刻蚀形成的孔,其中填充钨等金属,其作用是引出器件电极到金属互连层;通孔(Via)是相邻两层金属互连线之间的连接通路,位于两层金属中间的介质层,一般用铜等金属来填充。


为了提高晶体管性能,45nm/28nm以后的先进技术节点采用了高介电常数栅介质及金属栅极(High-k Metal Gate,HKMG)工艺,在晶体管源漏结构制备完成后增加替代金属栅(Replacement Metal Gate,RMG)工艺及局部互连(Local Interconnect)工艺。这些工艺介于前段工艺与后段工艺之间,均为传统工艺中未采用的工艺,因此称为中段(Middle of Line,MOL)工艺。


广义的集成电路制造还应包括测试、封装等步骤。相对于测试和封装,元器件和互连线制造均为集成电路制造的前一部分,统称为前道(Front End)工序,而测试和封装则称为后道(Back End)工序。图6-3所示为集成电路制造工艺段落示意图,它清晰地标明了集成电路前、后段工艺及前、后道工序的涵盖范围。